Deseja-se gerar energia elétrica a partir de uma queda d’águ...

Alternativa Correta: D - 50 m

Tema Central da Questão: Esta questão aborda o cálculo de energia potencial gravitacional para geração de energia elétrica, um conceito fundamental em hidrelétricas. A compreensão desse tema é essencial para estudantes de engenharia elétrica e candidatos a concursos que abordam tópicos de eletricidade e geração de energia.

Resumo Teórico:

A energia potencial gravitacional pode ser convertida em energia elétrica através de uma turbina. A fórmula utilizada é:

P = ρ × g × Q × h

Onde:

• P é a potência (em Watts).
• ρ é a densidade da água (1 kg/litro).
• g é a aceleração da gravidade (10 m/s²).
• Q é o fluxo da água (1000 litros/s, que equivale a 1 m³/s).
• h é a altura da queda (em metros).

Cálculo da Altura:

Para calcular a altura mínima necessária, rearranjamos a fórmula para encontrar h:

h = P / (ρ × g × Q)

Substituindo os valores conhecidos:

h = 500,000 W / (1 kg/litro × 10 m/s² × 1 m³/s) = 50 m

Justificativa para a Alternativa Correta:

A alternativa D está correta porque ao aplicar os valores na equação, o resultado encontrado para a altura h que gera 500 kW é de 50 m.

Análise das Alternativas Incorretas:

A - 10 m: Com essa altura, a potência gerada seria muito menor que 500 kW.

B - 18 m: Também insuficiente para alcançar a potência desejada.

C - 36 m: Ainda não suficiente, embora mais próximo, não alcança 500 kW.

E - 72 m: Essa altura geraria uma potência maior que 500 kW, mostrando-se mais do que o necessário.

Em resumo, a questão envolve aplicar corretamente a fórmula de energia potencial para calcular a altura mínima necessária para se obter uma potência específica. É essencial nos estudos da engenharia e física compreender a relação entre altura de queda, fluxo de água e potência gerada.

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